GSHP용 에너지 파일(Energy piles)과 기타 열 기초(thermal foundation)

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해외

2015-02-04

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GSHP용 에너지 파일(Energy piles)과 기타 열 기초(thermal foundation)

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- 영국의 발전상과 연구현황

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GI Energy Director/토니 아미스 외 1인

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머리말
보통 건물 기초에는 전체나 부분적으로 지열 히트펌프에 연결하는 지열 루프를 설치하여, 건물 냉난방 요구량 중 평균 15%~25%의 에너지를 공급하는 것이 일반적이다. 에너지 파일이 새로운 개념은 아니다.

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1980년대 오스트리아에서 이 방식에 접근한 후(Brandl, 2006), 다른 많은 북유럽 국가에서 이어졌다(e.g. Koene et al, 2000, Pahud & Hubbuch, 2007, Desmedt & Hoes, 2007). 한 에너지 파일을 사용하면 그 규모나 세부 구조, 주변 토양 종류, 시스템 운영 방식에 따라 25~50W/m 정도의 열을 전달할 수 있다(Bourne-Webb, 2013).

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이 수치가 지열 교환기(borehole 열교환기)와 다를 바는 없지만, 하나 꼽자면 직경이 더 큰 다수의 에너지 파일로 열전달률이 더 높아질 기회가 많다는 점을 들 수 있다.

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열전달률을 생각하지 않더라도, 건물 기초에 지열 루프를 놓으면 “간단히” 에너지 파일이나 다른 열 토대(thermal foundation)를 만들어 다른 지열 루프에 비해 낮은 비용으로 짧은 시간에 간단히 열을 생산할 수 있다.

열전달률을 생각하지 않더라도, 건물 기초에 지열 루프를 놓으면 “간단히” 에너지 파일이나 다른 열 토대(thermal foundation)를 만들어 다른 지열 루프에 비해 낮은 비용으로 짧은 시간에 간단히 열을 생산할 수 있다. _x000D_

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첫째, 기초의 규모는 절대로 키우지 않고, 구조적 설계 요건을 활용하여 토대에서 제공할 수 있는 냉난방용 열의 양을 계산한다. 지열 요건을 연구하는 프로젝트 자체가 거의 없다.

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둘째, 지열 루프는 기초 안에 설치된 구조강화용 케이지에 장착할 수 있으므로, 다른 지열 솔루션에 비해 추가 사업 비용도 거의 들지 않는다. 또한 파일 끝까지 케이지를 늘여야 하는 게 아니므로 최소한의 철골작업과 소구경 오거식(Auger Type) 천공 현장타설 말뚝 공사만 하면 된다.

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셋째, 건물 기초를 이용해 지열 루프를 조기에 설치하면, 추가하는데 들어가는 시간을 따로 들이지 않아도 되므로 건설 프로그램 면에서도 큰 이익이다.

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영국의 에너지 파일
영국에서는 상대적으로 가스요금이 싸기 때문에, 히트펌프 시스템 정착 속도가 전반적으로 느린 편이었다.

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그러나 모든 종류의 에너지 단가가 상승하고 전기와 가스료 간 차이가 줄어들면서, 영국 히트펌프 산업도 팽창하게 되었다(Research and Markets, 2012). 이런 현상의 하나로 지열 루프를 건물 기초에 설치하는 것이 영국에서 유행하고 있으며 (<그림1>), 또 하나 최근 정책 계획상의 변경으로 이런 추세는 더 늘어날 전망이다.

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센트럴 런던에서는 건물 규정 파트 L(Building Regulations PartL)로 에너지 절약 40%를 달성하지 못한 건물은 매우 무거운 벌금을 부과하고 있다. 또한 영국 재생에너지 난방 우대책(UK Renewable Heat Incentive)으로 모든 종류의 재생 난방 방식이 나오고 있으며, 그 중에서도 특히 GSHP가 매력적인 방안으로 대두되고 있다.

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우대정책 시행 마지막 해였던 2014년에는 이런 성장세가 더욱 커진 것으로 예상되고 있으며 향후 에너지 파일이나 다른 지열 루프 비용도 크게 내려갈 것이다.

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중략

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2015년 2월 글로벌 리포트

HARFKO 2015 프리뷰 아시아·오세아니아 지역의 최근 히트펌프 시장 동향

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